生物样本的空间区别、多重核酸分析制造技术

本申请涉及生物样本的空间区别、多重核酸分析，包括一种空间标注生物样本的核酸的方法，其包括以下步骤：(a)提供固体载体，其包含随机定位在所述固体载体上的不同核酸探针，其中所述不同核酸探针各自包括与所述固体载体上的其它随机定位探针的条形码序列不同的条形码序列；(b)在所述固体载体上进行核酸检测反应以定位所述固体载体上的所述条形码序列；(c)使生物样本与具有所述随机定位探针的所述固体载体接触；(d)使所述随机定位探针与来自所述生物样本的部分的靶核酸杂交；和(e)修饰与所述靶核酸杂交的所述随机定位探针，由此产生包括所述条形码序列和靶特异性修饰的经修饰探针，由此空间标注所述生物样本的所述核酸。

【技术实现步骤摘要】
生物样本的空间区别、多重核酸分析本申请是申请日为2016年4月4日、申请号为201680020206.8、专利技术名称为“生物样本的空间区别、多重核酸分析”的专利技术专利申请的分案申请。
本专利技术涉及生物样本的空间区别、多重核酸分析，包括以空间方式为生物样本的核酸加标签(tag)的方法。
技术介绍
每四名男性将有一个死于癌症。来自美国癌症学会(AmericanCancerSociety)的进一步统计预测，每五名女性将有一个将遭受相同命运。多种癌症可获得治疗。然而，成功大多依赖于早期检测。现在癌症被称为基因组疾病。许多肿瘤学家和癌症研究者希望，基因组分析工具的进步将提供早期检测和治疗路径。然而，这些工具更多用在研究实验室中，还未成熟到可容易地供大多数肿瘤学家使用的程度。需要改良。据称，在诊断时，所有癌症患者都是嵌合体。其为嵌合体是因为其具有至少两个不同的基因组：其生来就具有的基因组，以及其由于癌症不情愿地获得的基因组。此外，随着肿瘤生长，癌细胞的不同群体变得明显。导致在肿瘤内甚至更复杂的嵌合体。这种癌细胞异质性通常导致对癌症疗法反应不同的细胞子群。最终结果通常是一个细胞子群的初始阳性反应，导致观察到患者肿瘤缩小，但之后肿瘤组织会再生长，并且在一些情形中会转移。尽管早期检测到癌症，但无法鉴别对治疗具有抗性的细胞子群可导致损失治疗侵袭性癌症所需的时间。这对于患者在情感上和身体上都会产生不利后果。需要可区别肿瘤中的癌细胞子群的基因组工具。本公开满足这种需要且还提供其它优点。专利
技术实现思路
本公开提供以空间方式为生物样本的核酸加标签(tag)的方法。所述方法可包括以下步骤：(a)提供包含随机定位在固体载体上的多个不同核酸探针的固体载体，其中所述不同核酸探针各自包括不同于固体载体上的其它随机定位探针的条形码序列的条形码序列；(b)在固体载体上进行核酸检测反应以定位固体载体上的条形码序列；(c)使生物样本与具有随机定位探针的固体载体接触；(d)使随机定位探针与来自生物样本中靠近随机定位探针的部分的靶核酸杂交；和(e)修饰与靶核酸杂交的随机定位探针，由此产生包括条形码序列和靶特异性修饰的经修饰探针，由此以空间方式为生物样本的核酸加标签。本公开进一步提供以空间方式为生物样本的核酸加标签的方法，所述方法包括以下步骤：(a)将不同核酸探针附接至固体载体以产生固体载体上的随机定位探针，其中所述不同核酸探针各自包括条形码序列，且其中随机定位探针各自包括与固体载体上的其它随机定位探针不同的条形码序列；(b)在固体载体上进行核酸检测反应以测定固体载体上的随机定位探针的条形码序列；(c)使生物样本与具有随机定位探针的固体载体接触；(d)使随机定位探针与来自生物样本中靠近随机定位探针的部分的靶核酸杂交；和(e)延伸随机定位探针以产生包括条形码序列和来自靶核酸的序列的延伸探针，由此以空间方式为生物样本的核酸加标签。还提供以空间方式为生物样本的核酸加标签的方法，所述方法包括以下步骤：(a)提供多个附接至固体载体的核酸引物，其中所述多个中的核酸引物包括为所述多个中的核酸引物共有的通用引物序列；(b)使核酸探针群体与所述多个核酸引物结合，其中核酸探针包括与通用引物序列杂交的通用引物结合序列、靶捕获序列和与群体中其它核酸探针的条形码序列不同的条形码序列，由此将不同核酸探针附接在固体载体上的随机定位位置；(c)通过延伸核酸引物来扩增不同核酸探针，由此在固体载体上的随机定位位置产生具有条形码序列和靶捕获序列的拷贝的核酸簇；(d)进行测序反应以测定固体载体上的随机定位位置的条形码序列；(e)使生物样本与固体载体上的核酸簇接触；(f)使所述簇的靶捕获序列与来自生物样本中靠近所述簇的部分的靶核酸杂交；和(g)延伸靶捕获序列以产生包括来自靶核酸的序列和条形码序列的拷贝的延伸探针，由此为生物样本的核酸加标签。本公开进一步提供以空间方式为生物样本的核酸加标签的方法，所述方法包括以下步骤：(a)在固体载体上提供珠粒阵列，其中将不同核酸探针附接至阵列中的不同珠粒，其中不同核酸探针各自包括条形码序列，其中各珠粒包括与固体载体上的其它珠粒不同的条形码序列，且其中不同核酸探针各自包括靶捕获序列；(b)在固体载体上进行解码器探针杂交反应以测定固体载体上的随机定位探针的条形码序列；(c)使生物样本与珠粒阵列接触；(d)使不同核酸探针与来自生物样本中靠近珠粒的部分的靶核酸杂交；和(e)延伸不同核酸探针以产生包括来自靶核酸的序列和条形码序列的延伸探针，由此为生物样本的核酸加标签。附图说明图1显示可用于在伊路米那(Illumina)流动槽上生成有条形码寡dT探针，产生具有mRNA序列的延伸有条形码探针，并从流动槽释放延伸探针的步骤和试剂的图解代表。图2显示指示在探针的桥式扩增和用BspH1进行限制性酶消化以移除一个用于桥式扩增的引物结合位点之后，探针上寡dT捕获序列的可用性的数据。图3显示实例1中所述且图2中所示流动槽的测序度量法。图4显示实例1中所述且图2中所示的流动槽的21个瓦片(tile)中测定的独特条形码数目。图5显示在图案化流动槽上捕获的细胞的图像(图A)和细胞计数数据(图B)。图6显示在不同条件下保持粘附至流动槽的细胞。图7显示用于产生附接至凝胶的探针的步骤和试剂的图解代表(图A)，用于使用凝胶附接探针捕获靶核酸并对探针进行荧光标记(label)的步骤和试剂的图解代表(图B)，以及在用探针捕获且从凝胶移除组织后，由荧光标记的靶核酸产生的图像。图8显示用于使用BeadArrayTM附接探针捕获靶核酸并对探针进行荧光标记的步骤和试剂的图解代表(图A)，以及在用探针捕获并从BeadArrayTM移除组织后，由荧光标记的靶核酸产生的图像。具体实施方式本公开提供用于在进行生物样本的多重核酸分析时保存空间信息的组合物、设备和方法。多种工具可用于多重核酸分析，包括例如核酸微阵列和所谓的“下一代”测序平台。所述工具容许平行检测极大且复杂的核酸集合，包括例如代表生物体的全部或几乎全部遗传物质的DNA集合(即‘基因组’)、代表生物体的所表达基因的所有或几乎所有补体的RNA(或cDNA)集合(即‘转录组’)，并且在一些情形中集合可包括来自若干个不同生物体的若干个基因组和/或转录组(例如来自群落或生态系的代谢物组或生物群系)。尽管这些工具提供大量关于所评估生物样本中存在何种核酸序列的信息，其固有地无法区别任何特定核酸驻留于生物样本中的何处。实际上，应用于多重核酸分析工具的大多数样品是源自生物样本中多种不同细胞的混合物的匀浆物。因此，空间信息丢失并且从这些工具获得的结果构成样本的平均转录组或平均基因组，个别细胞之间的重要差异被丢失。在特定实施例中，本公开向现有多重核酸分析工具提供新的有用的修改以容许保存从其获得核酸的生物样本的空间信息。例如，通常用于多重合成测序(SBS)技术的固体载体可经修改用于捕获来自生物样本的核酸和以空间方式为其加标签。在替代性实例中，珠粒阵列本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种以空间方式为生物样本的核酸加标签的方法，其包含：/n(a)将不同核酸探针附接至固体载体以产生所述固体载体上的随机定位探针，其中所述不同核酸探针各自包含条形码序列，且其中所述随机定位探针各自包含与所述固体载体上的其它随机定位探针不同的条形码序列；/n(b)在所述固体载体上进行核酸检测反应以测定所述固体载体上的所述随机定位探针的所述条形码序列；/n(c)使生物样本与包含所述随机定位探针的所述固体载体接触；/n(d)使所述随机定位探针与来自所述生物样本中靠近所述随机定位探针的部分的靶核酸杂交；和/n(e)延伸所述随机定位探针以产生延伸探针，所述延伸探针包含所述条形码序列和来自所述靶核酸的序列，由此以空间方式为所述生物样本的所述核酸加标签。/n

【技术特征摘要】
20150410 US 62/145,8741.一种以空间方式为生物样本的核酸加标签的方法，其包含：
(a)将不同核酸探针附接至固体载体以产生所述固体载体上的随机定位探针，其中所述不同核酸探针各自包含条形码序列，且其中所述随机定位探针各自包含与所述固体载体上的其它随机定位探针不同的条形码序列；
(b)在所述固体载体上进行核酸检测反应以测定所述固体载体上的所述随机定位探针的所述条形码序列；
(c)使生物样本与包含所述随机定位探针的所述固体载体接触；
(d)使所述随机定位探针与来自所述生物样本中靠近所述随机定位探针的部分的靶核酸杂交；和
(e)延伸所述随机定位探针以产生延伸探针，所述延伸探针包含所述条形码序列和来自所述靶核酸的序列，由此以空间方式为所述生物样本的所述核酸加标签。


2.根据权利要求1所述的方法，其中步骤(a)进一步包含扩增所述固体载体上的所述随机定位探针的每一个，以形成包含所述固体载体上的所述核酸探针的多个扩增子的簇。

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【专利技术属性】
技术研发人员：约纳斯·弗里森，帕特里克·斯托尔，约阿基姆·伦德贝格，戈登·M·卡恩，莉拉·巴扎尔甘，亚历克斯·阿拉瓦尼什，
申请(专利权)人：空间转录公司，宜曼达股份有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞典;SE